基于扰动状态概念的软岩蠕变本构模型与试验验证

软岩材料的蠕变过程从初始加载阶段开始即容易产生塑性变形,这与硬岩存在较大差异,而传统的元件模型仅在应力超过某一阈值后才开始描述其粘塑性行为。通过分析岩石加卸载时效变形过程中弹塑性状态的演变规律,以扰动状态理论为基础,确定了以塑性变形为变量的扰动因子函数,并通过塑性变形随时间的变化特征进一步建立了以时间为自变量的蠕变扰动因子演化方程。在此基础上,针对泥质页岩的蠕变变形过程,选取Burgers和Bingham模型分别描述扰动状态理论中的相对完整状态和完全调整状态,并选取蠕变扰动因子为权重函数建立了基于扰动状态理论的蠕变本构模型。通过泥质页岩的室内蠕变特性试验对模型进行有效性检验表明,理论曲线与实测曲线的逼近程度较高,蠕变扰动函数能随时间的发展持续调整相对完整状态向完全调整状态转换的过程,较高应力状态下软岩进入完全调整状态的速率较快,相对传统模型该模型具有更好的非线性及阶段协调性,可较好地描述软岩的初始、稳定和加速蠕变阶段。     

皮肤层蠕变分析的混合解法

本文利用积分变换方法求解皮肤层在表面压力作用下的蠕变响应问题。使用数值方法分别求解了双积分逆变换和由表面应力边界条件所得的第一类Ｖｏｌｔｅｒｒａ积分方程。计算所得的加载瞬时和平衡状态时的位移结果分别与不可压缩和可压缩单相弹性体的应移值相同，证明了本文方法的正确性。文中还给出了皮肤层在压力作用下的蠕变响应曲线。     

高温蠕变空位凝聚区的凝聚扩散

讨论局域凝聚扩散现象，导出局域凝聚扩散方程并给出了解的存在唯一性定理，对凝聚－扩散方程的稳定性的分析获得结论，定态解的稳定性由凝聚函数控制，并导出一元系统和二元系统的失稳临界条件表达式。     

现代物理信息

 1.首次测量Ω^-的磁矩.用极化中性束的自旋转移反应产生了24700个Ω^-.     

在法向应力影响下岩质材料的非线性粘塑性蠕变属性

1 引言文献[2]在S S Vyalov 的研究基础上,进一步改进和完善了Vyalov 的研究假设,分别提出了在纯剪和单轴压缩条件下的岩质材料非线性蠕变模型,但是,未曾进行复杂应力状态下的非线性蠕变性态的研究.因此,本文将在此基础上,对岩质材料非线性剪切蠕变性态进行深入的研究,进一步考虑最大剪应力面上的法向应力对岩质材料非线性粘塑性剪切蠕变的影响,提出了反映法向应力影响的岩质材料非线性粘塑性剪切蠕变的力学模型和蠕变方程,并给出了在一定的法向应力和剪切应力下,岩质材料发生衰减蠕变、线性蠕变和加速蠕变变形所需满足的条件.     

含单裂隙岩体蠕变破裂裂纹扩展演化规律研究

岩体内部存在大量不同尺寸裂隙,形成不同结构形式的裂隙岩体,裂隙的存在会降低岩体的力学性能,对于岩体工程的整体稳定性具有很大的影响。本研究基于滑动翼裂纹模型对恒定载荷下含单裂隙岩体蠕变变形进行了理论推导和分析,基于MAPLE软件直观给出恒定载荷下裂隙角度、长度对蠕变变形的影响,采用连续-非连续数值分析软件GDEM,对预制单裂隙在不同倾角、不同长度情况下岩体的蠕变破裂裂纹扩展进行数值模拟。通过理论分析和数值模拟可以看出,岩体蠕变速率随着裂隙长度的增大而增大;随着裂隙角度的增加出现先增大后减小的趋势,其中裂隙倾角为30°时蠕变速率最大。含单裂隙岩体蠕变破裂裂纹扩展规律的研究可为岩体工程蠕变破裂规律研究及蠕变治理提供一定的理论依据和参考。     

改进的非定常Bingham岩石蠕变模型及参数辨识

传统Bingham模型适用于描述蠕变的前两个阶段,为了更加准确地描述岩体蠕变的三个阶段,本文提出了一种改进的非定常Bingham蠕变模型,并推导出其蠕变本构方程．该模型在传统Bingham模型的基础上串联一个非定常黏壶元件,并考虑岩体弹性模量及原有黏壶元件蠕变参数的非定常化．基于该模型对泥岩的蠕变试验曲线进行拟合及参数辨识,结果表明该模型具有较高的拟合精度,可以准确地描述泥岩蠕变的三个阶段,并实现了在数值软件中的应用,为实际工程提供了一种简单有效的蠕变本构模型．     

基于岩石蠕变及D-P准则的深部巷道围岩弹塑性分析

为深入分析岩石蠕变及中间主应力对深部高应力软岩巷道围岩稳定性及分区变形特性的影响机理, 通过剖析长期荷载作用下深部巷道围岩的变形特征, 揭示了基于围岩蠕变特性的深部巷道围岩四分区变形机理, 并依据Druck-Prager准则及关联性流动法则考虑了中间主应力、岩体扩容及应变软化的影响, 推导出巷道围岩各分区应力、变形和半径解析解. 结合工程算例, 通过对现场监测数据以及不同力学模型的计算结果进行对比分析, 论证了本文理论的科学性, 并揭示了不同强度准则和围岩参数对深部巷道围岩各分区形态的影响规律. 结果表明, 忽视深部巷道围岩的蠕变特性将导致初始黏聚力的取值大于实际值, 从而造成围岩的理论承载能力大于实际承载能力; 在[0, 0.7]区间内提高中间主应力系数可有效控制围岩塑性区及破碎区范围的扩展; 当初始黏聚力及内摩擦角减小时, 中间主应力系数对围岩塑性区、破碎区范围及巷道变形的影响力显著提高. 研究成果可为地下工程支护设计及围岩稳定性评估提供理论参考.      

砂岩短时单轴直接拉伸蠕变特性试验研究

采用自行设计加工的挂重型岩石材料直接拉伸装置,对重庆市某地红砂岩进行了短时分级加载单轴直接拉伸蠕变试验,并对该砂岩的蠕变特性进行了分析。结果表明,砂岩在该试验条件下具有明显的蠕变特性,其蠕变表现为衰减蠕变和稳态蠕变两个阶段,砂岩蠕变量与稳态蠕变速率随着荷载的增加而增加。应用三参量广义Kelvin模型与Burgers蠕变模型描述该砂岩的蠕变规律,结果表明,两个模型均可以准确描述该砂岩的蠕变特性,其中,Burgers蠕变模型效果更佳。本文所得结论可为从事相关研究的工作人员提供一定的借鉴。     

一种预测材料蠕变速率的新模型

长期以来,由于对材料蠕变过程缺乏清晰的微观物理描述,人们均使用经验公式预测稳态蠕变速率,这导致预测结果的不可靠.将单原子统计模型拓展到该领域,在原子扩散水平上建立了一个预测材料稳态蠕变速率的模型.为了检验该模型的可靠性,实验测量了42CrMoA,2Cr12Ni,1Cr12Mo三种材料的稳态蠕变速率.所获得的实验结果以及其他文献的实验测试结果均与新模型的计算结果相符合.